JP3885750B2 - 異なった特徴の画像が混在する画像を表す画像信号の階調特性制御 - Google Patents
異なった特徴の画像が混在する画像を表す画像信号の階調特性制御 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3885750B2 JP3885750B2 JP2003074784A JP2003074784A JP3885750B2 JP 3885750 B2 JP3885750 B2 JP 3885750B2 JP 2003074784 A JP2003074784 A JP 2003074784A JP 2003074784 A JP2003074784 A JP 2003074784A JP 3885750 B2 JP3885750 B2 JP 3885750B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- image
- feature information
- gradation
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 94
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Television Receiver Circuits (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像信号の階調特性を制御することにより、表示される画像の高画質化を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像表示装置として、画像を投写表示するプロジェクタが普及しつつある。このプロジェクタは、液晶パネルのような非発光型の表示デバイスをライトバルブと呼ばれる光変調装置として用い、照明光を変調することにより画像を表示する投写型の画像表示装置である。なお、このような非発光型の表示デバイスを用いた直視型の画像表示装置もある。
【0003】
非発光型の表示デバイスを用いた画像表示装置では、一般に、CRT等の発光型の表示デバイスを用いた画像表示装置に比べて、コントラストが低く高画質化のネックとなっている。このため、コントラストを向上させて画質の向上を図ることが望まれている。
【0004】
画像のコントラストを向上させる従来の第1の手法として、入力画像信号の特徴を検出し、検出した特徴に基づいて画像信号の階調特性を動的に制御する手法が提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。また、第2の手法として、表示された画像の任意の領域をユーザが選択して、選択領域の画像の画質を調整する手法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−366121号公報
【特許文献2】
特開平9−149257号公報
【特許文献3】
特開平11−146219号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の第1の手法では、以下で説明するような不具合が発生する。図10は、従来の手法による不具合について示す説明図である。図10は、1つの画像中に、明るい画像領域と暗い画像領域の異なった特徴を有する画像領域が混在する画像を示している。
【0007】
従来の第1の手法では、1つの画像を表す画像信号のすべてに対して、同一の階調変換特性に基づいて階調特性の制御を実行している。このため、図10に示した混在画像に対して、例えば、暗い画像領域のコントラストを向上させるように画像信号の階調変換特性を設定したとする。これにより、暗い画像領域に対しては、良好な階調特性の制御を行って画質の向上を図ることができる。しかしながら、暗い画像に合わせて設定された階調変換特性では、明るい画像領域の明側および暗側の画像がつぶれてしまい、明るい画像領域に対しては却って画質の劣化を招く場合がある。
【0008】
また、従来の第2の手法では、いったん画像を表示し、調整したい領域を選択する必要があり、自動的に画質の調整することができないため、動画像の表示に適用することができない。
【0009】
以上説明したように、従来の手法では、1つの画像中に異なった特徴の画像領域が混在するような場合について、十分に工夫されていないという問題があった。なお、上述のような異なった特徴の画像領域が混在する画像の画質調整の問題は、非発光型の表示デバイスを用いた画像表示装置だけでなく、発光型の表示デバイスを用いた画像表示装置においても発生する問題である。
【0010】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、異なった特徴の画像領域が混在する画像を表す画像信号の階調特性をうまく制御することのできる技術を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明の装置は、入力画像信号に基づく画像を表示する画像表示装置であって、
前記入力画像信号の表す画像を複数の領域に区分し、各区分領域に含まれている区分画像の特徴を表す特徴情報を前記区分領域ごとに取得する特徴情報取得部と、
前記区分領域ごとに取得された特徴情報に基づいて各区分領域をグループ分けし、各グループに含まれているグループ画像の特徴情報を前記グループごとに取得するグループ化処理部と、
前記グループごとに、取得された特徴情報に基づいて階調変換特性を決定するとともに、そのグループについて決定された階調変換特性に従って、そのグループに含まれているグループ画像に対応する信号の階調を変換する階調変換処理部と、
を備えることを特徴とする。
【0012】
上記画像表示装置では、グループ分けされたグループごとに、階調変換特性が決定され、それぞれ信号の階調が変換される。これにより、異なった特徴の画像領域が混在する画像に対して、それぞれの画像領域ごとに適切な階調変換特性を決定して、良好な階調特性の制御を行うことができる。
【0013】
ここで、前記グループ化処理部は、ある区分領域を基準領域とした場合に、前記各区分領域のうち、取得された特徴情報に含まれる所定の特徴量が、前記基準領域における所定の特徴量を基準として所定の許容範囲内にある区分領域を、前記基準領域と同一のグループとすることが好ましい。
【0014】
こうすれば、基準領域における所定の特徴量を基準として所定の許容範囲内にある特徴量を有する区分領域を同一グループとすることができるので、容易にグループ分けを行うことができる。
【0015】
また、前記グループ化処理部は、ある区分領域を基準領域とした場合に、前記基準領域に隣接する区分領域のうち、取得された特徴情報に含まれる所定の特徴量が、前記基準領域における所定の特徴量を基準として所定の許容範囲内にある区分領域を、前記基準領域と同一のグループとするとともに、同一グループとされた区分領域にさらに隣接する区分領域のうち、前記取得された特徴情報に含まれる所定の特徴量が、前記基準領域における所定の特徴量を基準として所定の許容範囲内にある区分領域を、前記基準領域と同一のグループとすることも好ましい。
【0016】
通常、隣接する区分領域は、同一のグループにグループ分けされる可能性が高く、隣接していない区分領域は、仮に同一のグループにグループ分けされるような特徴量を有していたとしても別のグループとすべき可能性が高い。上記のようにすれば、このような別のグループとすべき可能性の高い区分領域を別のグループとすることが可能である。
【0017】
さらに、前記グループ化処理部は、前記特徴情報に含まれる所定の特徴量がとりうる範囲を複数の段階に区分し、取得された特徴情報に含まれる所定の特徴量が、同一の段階に含まれる区分領域を同一グループとするようにしてもよい。
【0018】
このようにしても、容易にグループ分けを行うことができる。
【0019】
ここで、前記階調変換処理部は、異なるグループに隣接する区分領域に含まれている区分画像に対応する信号の階調を変換する場合において、前記区分領域が所属するグループの階調変換特性に加えて、前記異なるグループの階調変換特性に従って、前記異なるグループに隣接する区分領域に含まれている区分画像に対応する信号の階調を変換することが好ましい。
【0020】
こうすれば、異なるグループが隣接する境界において発生しうる画像の不整合を抑制することが可能である。
【0021】
なお、前記特徴情報取得部は、各区分領域の特徴情報として、前記区分領域ごとの画像に対応する信号の輝度信号レベルの最小値と最大値と平均値とを少なくとも取得し、
前記グループ化処理部は、前記輝度信号の平均値に基づいて、各区分領域をグループ分けすることが好ましい。
【0022】
輝度信号の平均値は、区分領域の特徴を効果的に示すパラメータである。従って、輝度信号の平均値に基づいて各区分領域をグループ分けすれば、同一の階調変換特性を用いて良好な階調変換が可能となる可能性の高い区分領域を同一のグループとすることができる。
【0023】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、画像表示方法および装置、画像処理方法および装置、階調特性変換方法および装置等の種々の形態で実現することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.画像表示装置の全体構成:
B.階調特性変換部の構成:
C.階調特性変換部の動作:
C1.グループ化処理部の動作:
C2.階調変換処理部の動作:
D.変形例:
【0025】
A.画像表示装置の全体構成:
図1は、本発明を適用した画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。この画像表示装置は、入力処理部10と、階調特性変換装置としての階調特性変換部20と、画像表示部としての液晶パネル駆動部30、液晶ディスプレイパネル40(以下、単に「液晶パネル」あるいは「LCD」とも呼ぶ)と、制御部70とを備えている。また、この画像表示装置はいわゆるプロジェクタであり、画像表示部には、液晶パネル40を照明するための照明装置50と、液晶パネル40から射出された画像を表す光(画像光)をスクリーンSC上に投写する投写光学系60とを備えている。
【0026】
なお、液晶パネル40は、照明装置50から射出された照明光を、液晶パネル駆動部30からの駆動信号に応じて変調し、変調された光(画像を表す「画像光」とも呼ぶ)を出力する。また、図示は省略されているが、液晶パネル40は、R、G、B用の3枚の液晶パネルを有している。また、照明装置50は光を3色の光に分離する色光分離光学系を有しており、投写光学系60は液晶パネル40からの3色の光を合成する合成光学系を有している。なお、このようなプロジェクタの光学系の構成については、例えば本出願人により開示された特開平10−171045号公報に詳述されているので、ここではその説明は省略する。
【0027】
なお、液晶パネル40を1枚のカラー液晶パネルとすることも可能である。また、液晶パネル40を1枚のカラー液晶パネルとし、投写光学系60を省略して、直視型の画像表示装置とすることも可能である。
【0028】
制御部70は、図示しないCPU、RAM、ROM等で構成されており、ROMに記憶されているデータに従って、各ブロックの動作を制御する。また、ROMに記憶されているデータに従って、入力処理部10や階調特性変換部20の種々の設定を実行する。
【0029】
入力処理部10は、アナログの入力画像信号VSに含まれる同期信号を除く画像信号(以下、単に「画像信号」と呼ぶ場合もある)を、処理が容易なディジタルの画像信号に変換し、ディジタル画像信号DIVとして出力する。また、入力処理部10は、拡大/縮小等の画像表示装置内で一般的に実行される種々の画像処理を実行する。なお、画像信号のフォーマットはRGB信号形式である。ただし、画像信号のフォーマットはRGB信号形式に限定されるものではなく、YC信号形式等の種々の信号形式であってもよい。
【0030】
階調特性変換部20は、後述するように、入力処理部10から供給されるディジタル画像信号DIVに対して階調変換を行う。階調特性変換部20から出力された階調変換後のディジタル画像信号DOVは、液晶パネル駆動部30に供給される。
【0031】
液晶パネル駆動部30は、与えられたディジタル画像信号DOVに応じて、液晶パネル40を駆動するための駆動信号を生成する。液晶パネル40は、照明装置50による照明光を、駆動信号に応じて変調する。変調された光は、画像光として投写光学系60を介してスクリーンSC上に投写される。これにより、スクリーンSC上に画像が表示される。
【0032】
B.階調特性変換部の構成:
階調特性変換部20は、第1のフォーマット変換部210と、特徴情報取得部220と、グループ化処理部230と、階調変換処理部240と、バッファ部250と、第2のフォーマット変換部260とを備えている。
【0033】
第1のフォーマット変換部210は、入力処理部10から供給されるディジタル画像信号DIVの信号形式をYC信号形式に変換する。本例では、RGB信号形式をYC信号形式に変換する例を示している。ただし、これに限定されるものではなく、ディジタル画像信号DIVの信号形式に応じて、その信号形式をYC信号形式に変換するものが適用される。なお、ディジタル画像信号DIVの信号形式がYC信号形式ならば、第1のフォーマット変換部210は省略可能である。
【0034】
特徴情報取得部220では、縦横複数画素ごとに区分されたマトリクス状のブロック(区分領域)ごとに、第1のフォーマット変換部210から出力されるY信号(輝度信号)の特徴情報を取得する。特徴情報としては、ブロック内の画像を表す輝度信号の最小値、最大値、平均値、輝度ヒストグラム等の種々の特徴量が考えられる。本実施例では、ブロックごとに、輝度信号の最小値、最大値および平均値が少なくとも求められる。
【0035】
グループ化処理部230では、後述するように、各ブロックの輝度信号の平均値に基づいて、各ブロックをグループ分けするとともに、グループごとの輝度信号の特徴情報を取得する。
【0036】
階調変換処理部240は、後述するように、グループごとに、それぞれの特徴情報に基づいて階調変換特性を決定する。そして、第1のフォーマット変換部210から出力される輝度信号は、グループごとに、それぞれ決定された階調変換特性に基づいて階調変換される。
【0037】
バッファ部250は、第1のフォーマット変換部210から出力されるC信号(色差信号あるいはクロマ信号)と、階調変換処理部240から出力される変換処理後のY信号(輝度信号)との時間的なタイミングを調整する。
【0038】
第2のフォーマット変換部260は、階調変換処理部240から供給される階調変換後のY信号とバッファ部250から供給されるタイミング調整後のC信号を、RGB信号形式の信号に変換する。
【0039】
C.階調特性変換部の動作:
以下では、階調特性変換部20の各ブロックの動作について図2〜9を用いて説明する。なお、説明を容易にするため、以下では、図2に示すように横48画素縦32画素の矩形画像を例とし、特徴情報取得部220において、横8画素縦8画素で構成されるマトリクス状のブロックBij(iは1〜6の整数,jは1〜4の整数)ごとにそれぞれ特徴情報が取得されるとする。また、図3に示すように、各ブロックBijにおける輝度信号の平均値APL(Bij)が、特徴情報取得部220において求められているとする。また、基準領域の輝度信号の平均値(以下、「基準平均値APL(REF)」とも呼ぶ)に対するブロックBijの輝度信号の平均値APL(Bij)の差の許容値θAPLが±5と設定されているとする。
【0040】
C1.グループ化処理部の動作:
図4〜図8は、グループ化処理部230の動作について示す説明図である。各ブロックの輝度信号の平均値は、各ブロックの画像の特徴を表す効果的な値(特徴量)である。そこで、グループ化処理部230は、各ブロックの輝度信号の平均値に基づいて、以下の手順でグループ分けを実行する。
【0041】
まず、図4(a)に示すように、第1行第1列目のブロックB11を、第1グループD1の基準領域と設定し、このブロックB11の輝度信号の平均値APL(B11)を基準平均値APL(REF)と設定する。そして、以下のようにして第1グループD1にグループ分けされるブロックを検出する。
【0042】
まず、第1行第1列目のブロックB11を中心としてこれに隣接する上下左右の4ブロックそれぞれの輝度信号の平均値APLを、基準平均値APL(REF)と比較する。ここで、第1行第1列目のブロックB11の上隣および左隣のブロックは存在しないので、右隣のブロックB12および下隣のブロックB21についてのみ比較される。
【0043】
第1行第1列目のブロックB11の右隣のブロックB12は、基準平均値APL(REF)が10であるのに対して平均値APL(B12)が12であるので、その差δAPLが+2となって許容値θAPL(=±5)の範囲以内にある。これにより、右隣のブロックB12は、図4(b)に示すように第1グループD1にグループ分けされる。同様に、下隣のブロックB21も平均値APL(B21)が11であるので、その差δAPLは+1となって図4(b)に示すように第1グループD1にグループ分けされる。
【0044】
次に、第1グループD1にグループ分けされた第1行第2列目のブロックB12、すなわち、第1行第1列目のブロックB11の右隣のブロックを中心とし、これに隣接する上下左右の4ブロックそれぞれの平均値APLを、基準平均値APL(REF)と比較する。ただし、上記グループ分けにおいて、右隣のブロックB11ではなく下隣のブロックB21、すなわち、第2行第1列目のブロックのみが第1グループD1にグループ分けされた場合には、第2行第1列目のブロックB21を中心とし、これに隣接する上下左右の4ブロックそれぞれの平均値APLが基準平均値APL(REF)と比較される。
【0045】
なお、第1行第2列目のブロックB12は、第1グループD1にグループ分けされているので、先に設定された第1グループD1の基準領域、すなわち、第1行目第1列目のブロックB11の平均値APL(B11)が基準平均値APL(REF)に設定されたままとなる。また、第1行第2列目のブロックB12の上隣のブロックは存在せず、また、左隣のブロックB11はすでにグループ分けされているので、右隣のブロックB13および下隣のブロックB22についてのみ比較される。
【0046】
第1行第2列目のブロックB12の右隣のブロックB13は平均値APL(B13)が15であり、その差δAPLは+5となるので、図4(c)に示すように第1グループD1にグループ分けされる。下隣のブロックB22も平均値APL(B22)が13であり、その差δAPLは+3となるので、図4(c)に示すように第1グループD1にグループ分けされる。
【0047】
上記グループ分けにおいて、第1行第2列目のブロックB12の右隣のブロックB13、すなわち、第1行第3列目のブロックを中心とし、これに隣接する上下左右の4ブロックそれぞれの平均値APLを、基準平均値APL(REF)と比較する。なお、この第1行第3列目のブロックB13も、第1グループD1にグループ分けされているので、先に設定された第1グループD1の基準領域、すなわち、第1行目第1列目のブロックB11の平均値APL(B11)が基準平均値APL(REF)となる。また、第1行第3列目のブロックB13の上隣のブロックは存在せず、また、左隣のブロックB12はすでにグループ分けされているので、右隣のブロックB14および下隣のブロックB23についてのみ比較される。
【0048】
第1行第3列目のブロックB13の右隣のブロックB14は平均値APL(B14)が30であり、その差δAPLは+20となるので、図5(a)に示すように第1グループD1にはグループ分けされない。下隣のブロックB23は平均値APL(B23)が15であり、その差δAPLは+5となるので、図5(a)に示すように第1グループD1にグループ分けされる。
【0049】
ここで、比較の中心とされたブロックに対して隣接する右側のブロック(上記例では、第1行第4列目のブロックB14に相当する)が、同じグループにグループ分けされなかった場合には、そのグループ分けされなかった右隣のブロックを比較の中心とすることが停止される。そして、次の行で同じグループにグループ分けされているブロック(上記例では、第2行第1列目のブロックB21に相当する)を中心とし、これに隣接する上下左右の4ブロックそれぞれの平均値APLを、基準平均値APL(REF)と比較する。この第2行第1列目のブロックB21も、第1グループD1にグループ分けされているので、先に設定された第1グループD1の基準領域、すなわち、第1行目第1列目のブロックB11の平均値APL(B11)が基準平均値APL(REF)となる。また、第2行第1列目のブロックB21の左隣のブロックは存在せず、また、上隣のブロックB11および右隣のブロックB22はすでにグループ分けされているので、下隣のブロックB31についてのみ比較される。
【0050】
第2行第1列目のブロックB21の下隣のブロックB31は平均値APL(B31)が12であり、その差δAPLは+2となるので、図5(b)に示すように第1グループD1にグループ分けされる。
【0051】
以下、上記手順と同様にして、第2行第2列目のブロックB22、第2行第3列目のブロックB23、第3行第1列目のブロックB31、第3行第2列目のブロックB32、第4行第1列目のブロックB41の順で、それぞれを中心とする上下左右に隣接する4ブロックそれぞれの平均値APLが基準平均値APL(REF)と比較され、図5(c)に示すように第1グループD1のグループ分けが実行される。
【0052】
次に、図6(a)に示すように、グループ分けされていないブロックのうち、最も上の行で最も左の列にあるブロック、すなわち、第1行第4列目のブロックB14を第2グループD2の基準領域と設定し、このブロックB14の輝度信号の平均値APL(B14)を基準平均値APL(REF)と設定する。そして、第2グループD2にグループ分けされるブロックを検出する。第2グループD2のグループ分けも、第1グループD1のグループ分けの手順と同様にして、図6(b)に示すように実行される。
【0053】
さらに、図7(a)に示すように、グループ分けされていないブロックのうち、最も上の行で最も左の列にあるブロック、すなわち、第2行第4列目のブロックB24を第3グループD3の基準領域と設定し、このブロックB24の輝度信号の平均値APL(B24)を基準平均値APL(REF)と設定する。そして、第3グループD3にグループ分けされるブロックを検出する。第3グループD3のグループ分けも、第1グループD1のグループ分けの手順と同様にして、図7(b)に示すように実行される。
【0054】
さらに、また、図8に示すように、グループ分けされていないブロックのうち、最も上の行で最も左の列にあるブロック、すなわち、第4行第4列目のブロックB44を第4グループD4の基準領域と設定し、このブロックB44の輝度信号の平均値APL(B44)を基準平均値APL(REF)と設定する。そして、第4グループD4にグループ分けされるブロックを検出する。第4グループD4のグループ分けも、第1グループD1のグループ分けの手順と同様にして実行される。ただし、本例では、グループ分けされていないブロックが第4行第4列目のブロックB44のみであるので、このブロックのみが第4グループD4にグループ分けされる。
【0055】
以上のようにして、グループ化処理部230において、各ブロックのグループ分けが実行されると、次に、グループごとの特徴情報が求められる。具体的には、グループごとに、グループ内に含まれる各ブロックの輝度信号の最小値、最大値および平均値に基づいて、グループの特徴情報として、輝度信号の最小値、最大値および平均値が求められる。
【0056】
なお、上記グループ分けでは、同じグループにグループ分けされたブロックのうち、右隣のブロック側を優先してグループ分けする手順を例に説明しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、下隣のブロック側を優先してグループ分けするようにしてもよい。すなわち、基準領域に設定されたブロック(区分領域)に隣接するブロックの平均値APLが基準領域の平均値(基準平均値APL(REF))に対して許容値θAPLの範囲内にある場合は同一のグループにグループ分けし、さらに、同一グループとされたブロックにさらに隣接するブロックの平均値APLが基準平均値APL(REF)に対して許容値θAPLの範囲内にある場合も同一のグループにグループ分けするようにできれば、どのような手順を適用してもよい。
【0057】
C2.階調変換処理部の動作:
グループ化処理部230で求められたグループごとの特徴情報は、階調変換処理部240に供給される。階調変換処理部240は、グループごとに、それぞれ供給された特徴情報に基づいて階調変換特性を決定する。そして、各グループの画像の輝度信号は、それぞれ決定された階調変換特性に基づいて階調変換される。
【0058】
図9は、コントラストの向上を図る場合に決定される階調変換特性の一例について示す説明図である。入力される輝度信号の階調変換特性は、グループの特徴情報である最小値YSmin、最大値YSmaxおよび平均値APLに基づいて、あらかじめ与えられている下式(1)〜(4)に従って決定される。
【0059】
Yout=YOmin(=0) :YImin(=0)≦Yin<YSmin …(1)
Yout=(APL−YOmin)・Yin/(APL−YSmin) :YSmin≦Yin<APL …(2)
Yout=(YOmax−APL)・Yin/(YSmax−APL) :APL≦Yin<YSmax …(3)
Yout=YOmax(=1023) :YSmax≦Yin<YImax(=1023) …(4)
【0060】
上記(1)〜(4)式は、入力輝度信号Yinとして可能な階調範囲(YImin〜YOmax、本例では0〜1023の10ビットの階調範囲)に対して、あるブロック内の入力輝度信号Yinの最小値がYSmin(YImin≦YSmin)、最大値がYSmax(YSmax≦YImax)、平均値がAPLである場合に、入力輝度信号Yinに対する出力輝度信号Youtが、平均値APLを基準として出力ダイナミックレンジの最大範囲(YOmin〜YOmax、本例では0〜1023の10ビットの階調範囲)に変換されるように決定されている。
【0061】
なお、図9に示すように決定された階調変換特性では、変換前の入力輝度信号の平均値APLに対する出力輝度信号の値を変化させずに、平均値APLよりも小さい入力輝度信号および大きい入力輝度信号に対する出力輝度信号の変化の範囲を直線的に伸張している。輝度信号の平均値APLはその画像の特徴を大きく表しており、平均値APLに対する出力輝度信号が変化すると、その画像の印象が変化してしまう可能性が大きい。上記のように決定された階調変換特性では、入力輝度信号の平均値APLに対する出力輝度信号の値を基準とすることにより、画像の印象が変化してしまうことを抑制しつつ、コントラストの向上を図ることが可能である。
【0062】
なお、(1)〜(4)式により決定された階調変換特性は、コントラストの向上を図るための一例であり、これに限定されるものではなく、種々の特徴情報をパラメータとする変換式により決定される階調変換特性を利用することが可能である。
【0063】
以上説明したように、本実施例の画像表示装置では、階調特性変換部において、画像の特徴を示す特徴情報に含まれる特徴量の1つである輝度信号の平均値に基づいてグループ分けされたグループごとに、それぞれの特徴情報に基づいて決定された階調変換特性に基づいて入力輝度信号の階調を変換するので、グループごとに良好な階調変換を行うことが可能となる。これにより、従来十分に工夫されていなかった1つの画像中に複数の異なる特徴の画像領域が混在するような場合においても、それぞれの異なった画像領域ごとに良好な階調特性の制御を自動的に行って、画質の向上を図ることが可能となる。
【0064】
D.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【0065】
D1.変形例1:
上記実施例では、横8画素縦8画素を1ブロックとする場合を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、横4画素縦4画素のように実施例よりも小さなブロックとするようにしてもよい。あるいは、横16画素縦16画素、横32画素縦32画素のように、実施例よりも大きなブロックとするようにしてもよい。また、ブロックを正方系ではなく長方形等の種々の形状とするようにしてもよい。ただし、ブロックを小さくすれば、小さなブロックごとに細かくグループ分けができるので、処理に要する時間は多くなるが、特徴の異なる画細領域ごとにより細かく良好な階調特性の制御を実行することができるという利点がある。一方、ブロックを大きくすれば、大きなブロックごとにグループ分けがなされるので、階調特性を制御できるグループ分けが粗くなるが、処理に要する時間を少なくすることができるという利点がある。
【0066】
D2.変形例2:
上記実施例の階調変換処理部240では、各グループの入力輝度信号に対して、グループごとに決定された階調変換特性に従って、階調変換を実行する場合について説明した。しかしながら、グループの境界、例えば、図8に示すように第1ブロックD1である第1行第3列目のブロックB13と第2グループD2である第1行第4列目のブロックB14とでは、それぞれ異なった階調変換特性に従って階調変換が実施されるため、境界における連続性が得られず、画像の不整合が発生する場合がある。
【0067】
そこで、グループ化処理部230においてグループ分けが実行される際に、隣接するブロックが他のグループとなるブロックには境界であることを示すフラグ情報を付加するようにすることが好ましい。そして、階調変換処理部240においては、境界にあるブロックの輝度信号の階調変換を行う場合、自分を含めて隣接する8近傍のブロックの階調変換特性に従ってそれぞれ変換された輝度信号の変換値の平均値を変換結果とすることが好ましい。こうすれば、隣接するブロックの階調変換特性を考慮して階調変換することができるので、境界における不連続性を抑制することが可能である。
【0068】
なお、隣接するブロックが自分を含めて8個存在しない場合には、存在する数のブロックのみで平均するようにしてもよい。また、適宜補完して平均化するようにしてもよい。例えば、存在しないブロックは自分と同じブロックとして補完するようにしてもよい。
【0069】
D3.変形例3:
上記実施例のグループ化処理部230では、基準領域に設定されたブロック(区分領域)に隣接するブロックの平均値APLが基準平均値APL(REF)に対して許容値θAPLの範囲内にある場合は同一のグループにグループ分けし、さらに、同一グループとされたブロックにさらに隣接するブロックの平均値APLが基準平均値APL(REF)に対して許容値θAPLの範囲内にある場合も同一のグループにグループ分けする場合を示している。しかしながら、必ずしも隣接するブロックに限定される必要はない。例えば、基準領域に設定されたブロックの平均値APLに対して許容値θAPLの範囲内にある平均値APLを有するブロックを同一のグループにグループ分けするようにしてもよい。例えば、図8の第4グループD4とされた第4行第4列目のブロックB44の平均値APL(B44)は25であるので、第2グループD2にグループ分けされるようにしてもよい。
【0070】
また、輝度信号の平均値APLとして取りうる範囲をあらかじめ複数の段階に区分し、同一の段階に含まれる平均値APLを有するブロックを同一のグループとするようにしてもよい。すなわち、ブロックごとに取得された平均値APLに基づいて各ブロックをグループ分けする種々の方法が適用可能である。
【0071】
D4.変形例4:
上記実施例のグループ分けでは、輝度信号の平均値APLを用いる場合を例に示しているが、これに限定されるものではなく、輝度信号の最大値、最小値、輝度ヒストグラム等の種々の特徴情報を用いることも可能である。
【0072】
D5.変形例5:
上記実施例の特徴情報取得部220では、特徴情報として少なくとも輝度信号の最大値、最小値および平均値を取得する場合を例に示しているが、輝度ヒストグラム等の種々の特徴情報を取得することも可能である。
【0073】
D6.変形例6:
図9の階調変換特性はコントラストを向上させるための階調変換特性の例を示しているが、これに限定されるものではなく、画像の明るさや暗さ、鮮やかさ等の種々の特性を、単独または複数同時に調整可能な種々の階調変換特性を適用するようにしてもよい。
【0074】
D7.変形例7:
上記実施例では、グループごとに上記(1)〜(4)式に従って決定される階調変換特性により階調変換を行う場合を例説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、グループごとに異なった計算式に従って決定される階調変換特性により階調変換を行うようにしてもよい。この場合には、制御部70からグループごとに対応する計算式が、階調変換処理部240に与えられる。また、特徴情報取得部220およびグループ化処理部230では、計算式に対応する特徴情報が取得される。
【0075】
D8.変形例8:
上記実施例では、輝度信号に対して階調変換処理を実行する場合を示している。しかしながら、これに限定されるものではなく、クロマ信号に対して同様に階調変換処理を実行することも可能である。また、RGB信号のそれぞれに対して同様に階調変換処理を実行することも可能である。
【0076】
D9.変形例9:
上記実施例の画像表示装置では、非発行型の表示デバイスである液晶パネルを用いたプロジェクタを例に説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、非発光型の表示デバイスであるDMD(TI社の商標)をライトバルブと呼ばれる光変調素子として用いたプロジェクタにも適用可能である。また、プロジェクタに限らず直視型の画像表示装置にも適用可能である。また、発光型の表示デバイスを用いた投写型の画像表示装置や直視型の画像表示装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】 区分されたブロックの例を示す説明図である。
【図3】 取得された各ブロックの輝度信号の平均値の例を示す説明図である。
【図4】 グループ化処理部230の動作について示す説明図である。
【図5】 グループ化処理部230の動作について示す説明図である。
【図6】 グループ化処理部230の動作について示す説明図である。
【図7】 グループ化処理部230の動作について示す説明図である。
【図8】 グループ化処理部230の動作について示す説明図である。
【図9】 コントラストの向上を図る場合に決定される階調変換特性の一例について示す説明図である。
【図10】 従来の手法による不具合について示す説明図である。
【符号の説明】
10…入力処理部
20…階調特性変換部
30…液晶パネル駆動部
40…液晶パネル(液晶ディスプレイパネル)
50…照明装置
60…投写光学系
70…制御部
210…第1のフォーマット変換部
220…特徴情報取得部
230…グループ化処理部
240…階調変換処理部
250…バッファ部
260…第2のフォーマット変換部
Claims (4)
- 入力画像信号に基づく画像を表示する画像表示装置であって、
前記入力画像信号の表す画像を複数の領域に区分し、各区分領域に含まれている区分画像の特徴を表す特徴情報を前記区分領域ごとに取得する特徴情報取得部と、
前記区分領域ごとに取得された特徴情報に基づいて各区分領域をグループ分けし、各グループに含まれているグループ画像の特徴情報を前記グループごとに取得するグループ化処理部と、
前記グループごとに、取得された特徴情報に基づいて階調変換特性を決定するとともに、そのグループについて決定された階調変換特性に従って、そのグループに含まれているグループ画像に対応する信号の階調を変換する階調変換処理部と、
を備え、
前記グループ化処理部は、ある区分領域を基準領域とした場合に、前記基準領域に隣接する区分領域のうち、取得された特徴情報に含まれる所定の特徴量が、前記基準領域における所定の特徴量を基準として所定の許容範囲内にある区分領域を、前記基準領域と同一のグループとするとともに、同一グループとされた区分領域にさらに隣接する区分領域のうち、前記取得された特徴情報に含まれる所定の特徴量が、前記基準領域における所定の特徴量を基準として所定の許容範囲内にある区分領域を、前記基準領域と同一のグループとすることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1記載の画像表示装置であって、
前記階調変換処理部は、異なるグループに隣接する区分領域に含まれている区分画像に対応する信号の階調を変換する場合において、前記区分領域が所属するグループの階調変換特性に加えて、前記異なるグループの階調変換特性に従って、前記異なるグループに隣接する区分領域に含まれている区分画像に対応する信号の階調を変換することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1または請求項2記載の画像表示装置であって、
前記特徴情報取得部は、各区分領域の特徴情報として、前記区分領域ごとの画像に対応する信号の輝度信号レベルの最小値と最大値と平均値とを少なくとも取得し、
前記グループ化処理部は、前記輝度信号の平均値に基づいて、各区分領域をグループ分けすることを特徴とする画像表示装置。 - 入力画像信号の階調特性を制御する階調特性変換装置であって、
前記入力画像信号の表す画像を複数の領域に区分し、各区分領域に含まれている区分画像の特徴を表す特徴情報を前記区分領域ごとに取得する特徴情報取得部と、
前記区分領域ごとに取得された特徴情報に基づいて各区分領域をグループ分けし、各グループに含まれているグループ画像の特徴情報を前記グループごとに取得するグループ化処理部と、
前記グループごとに、取得された特徴情報に基づいて階調変換特性を決定するとともに、そのグループについて決定された階調変換特性に従って、そのグループに含まれているグループ画像に対応する信号の階調を変換する階調変換処理部と、
を備え、
前記グループ化処理部は、ある区分領域を基準領域とした場合に、前記基準領域に隣接する区分領域のうち、取得された特徴情報に含まれる所定の特徴量が、前記基準領域における所定の特徴量を基準として所定の許容範囲内にある区分領域を、前記基準領域と同一のグループとするとともに、同一グループとされた区分領域にさらに隣接する区分領域のうち、前記取得された特徴情報に含まれる所定の特徴量が、前記基準領域における所定の特徴量を基準として所定の許容範囲内にある区分領域を、前記基準領域と同一のグループとすることを特徴とする階調特性変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003074784A JP3885750B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 異なった特徴の画像が混在する画像を表す画像信号の階調特性制御 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003074784A JP3885750B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 異なった特徴の画像が混在する画像を表す画像信号の階調特性制御 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004282661A JP2004282661A (ja) | 2004-10-07 |
JP3885750B2 true JP3885750B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=33290275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003074784A Expired - Fee Related JP3885750B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 異なった特徴の画像が混在する画像を表す画像信号の階調特性制御 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3885750B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006295623A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Sharp Corp | 画像処理方法及び画像表示装置 |
JP2006295582A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Olympus Corp | 画像処理装置と撮像装置、および画像処理プログラム |
JP4432933B2 (ja) | 2005-07-08 | 2010-03-17 | セイコーエプソン株式会社 | 画像表示装置および画像表示方法 |
JP4687526B2 (ja) | 2005-07-27 | 2011-05-25 | セイコーエプソン株式会社 | 動画像表示装置および動画像表示方法 |
JP4687515B2 (ja) | 2006-03-13 | 2011-05-25 | セイコーエプソン株式会社 | 動画像表示装置および動画像表示方法 |
JP5166794B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2013-03-21 | シャープ株式会社 | 視聴環境制御装置および視聴環境制御方法 |
JP5140869B2 (ja) * | 2007-08-06 | 2013-02-13 | 株式会社リコー | 画像投影方法および画像投影装置 |
JP5509750B2 (ja) * | 2009-01-15 | 2014-06-04 | カシオ計算機株式会社 | 画像処理装置、及びプログラム |
JP4982510B2 (ja) * | 2009-01-23 | 2012-07-25 | 株式会社日立製作所 | 映像表示装置 |
JP5602825B2 (ja) * | 2012-12-13 | 2014-10-08 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
JP6175810B2 (ja) * | 2013-03-06 | 2017-08-09 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理装置、プロジェクター及び画像処理方法 |
JP6131474B2 (ja) | 2013-03-21 | 2017-05-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 映像処理装置 |
JP6337506B2 (ja) | 2014-02-24 | 2018-06-06 | セイコーエプソン株式会社 | 画像表示装置、及び、画像表示装置の制御方法 |
-
2003
- 2003-03-19 JP JP2003074784A patent/JP3885750B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004282661A (ja) | 2004-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100849669B1 (ko) | 감마 커브 조정 장치 및 조정 포인트 설정 방법 | |
JP3885750B2 (ja) | 異なった特徴の画像が混在する画像を表す画像信号の階調特性制御 | |
EP2320412B1 (en) | Image display device, and image display method | |
JP5116849B2 (ja) | 画像表示装置および画像表示方法 | |
US9036087B2 (en) | Display device and color adjustment method thereof, and method for displaying video signal | |
JP4594510B2 (ja) | 透過型画像表示装置および透過型画像表示装置の駆動方法 | |
WO2010073909A1 (ja) | 画像処理装置及び画像表示装置 | |
JP5174957B2 (ja) | 表示制御装置、液晶表示装置、プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 | |
US20120299946A1 (en) | Color signal processing apparatus and method | |
JP3107260B2 (ja) | カラー表示装置 | |
JP4536440B2 (ja) | 液晶表示装置及びその駆動方法 | |
JP2008090076A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP4089483B2 (ja) | 異なった特徴の画像が混在する画像を表す画像信号の階調特性制御 | |
US11948522B2 (en) | Display device with light adjustment for divided areas using an adjustment coefficient | |
US9786038B2 (en) | Method for processing an image sequence having consecutive video images in order to improve the spatial resolution | |
JP2007292823A (ja) | 投影装置 | |
JP2008116554A (ja) | バックライト制御装置、及び該装置を備えた映像表示装置 | |
WO2006085274A2 (en) | Method of displaying an image and correspond image-display system | |
JP2000293133A (ja) | 表示装置 | |
JP2006308631A (ja) | 画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラムおよび画像表示プログラムを記録した記録媒体 | |
JP2010237633A (ja) | プロジェクタ | |
JP2001296831A (ja) | 画像再生方法 | |
JP2005184048A (ja) | 異なった特徴の画像が混在する画像を表す画像信号の階調特性制御 | |
JP2001296855A (ja) | 画像表示装置および画像信号補正装置 | |
JP2004101552A (ja) | 画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および白黒伸長処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061003 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061031 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3885750 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111201 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111201 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131201 Year of fee payment: 7 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |